標籤:巴斯德低溫消毒法滅菌方法冷殺菌法

巴氏滅菌法(pasteurization),亦稱低溫消毒法,冷殺菌法,是一種利用較低的溫度既可殺死病菌又能保持物品中營養物質風味不變的消毒法,常常被廣義地用於定義需要殺死各種病原菌的熱處理方法。

1主要原理

在一定溫度範圍內,溫度越低,細菌繁殖越慢;溫度越高,繁殖越快(一般微生物生長的適宜溫度為28℃—37℃)。但溫度太高,細菌就會死亡。不同的細菌有不同的最適生長溫度和耐熱、耐冷能力。巴氏消毒其實就是利用病原體不是很耐熱的特點,用適當的溫度和保溫時間處理,將其全部殺滅。但經巴氏消毒后,仍保留了小部分無害或有益、較耐熱的細菌或細菌芽孢,因此巴氏消毒牛奶要在4℃左右的溫度下保存,且只能保存3~10天,最多16天。
當今使用的巴氏殺菌程序種類繁多。「低溫長時間」(LTLT)處理是一個間歇過程,如今只被小型乳品廠用來生產一些乳酪製品。「高溫短時間」(HTST)處理是一個「流動」過程,通常在板式熱交換器中進行,如今被廣泛應用於飲用牛奶的生產。通過該方式獲得的產品不是無菌的,即仍含有微生物,且在儲存和處理的過程中需要冷藏。「快速巴氏殺菌」主要應用於生產酸奶乳製品。國際上通用的巴氏高溫消毒法主要有兩種:
一種是將牛奶加熱到62~65℃,保持30分鐘。採用這一方法,可殺死牛奶中各種生長型致病菌,滅菌效率可達97.3%~99.9%,經消毒后殘留的只是部分嗜熱菌及耐熱性菌以及芽孢等,但這些細菌多數是乳酸菌,乳酸菌不但對人無害反而有益健康。
第二種方法將牛奶加熱到75~90℃,保溫15~16秒,其殺菌時間更短,工作效率更高。但殺菌的基本原則是,能將病原菌殺死即可,溫度太高反而會有較多的營養損失。
PU,在60℃溫度下保溫一分鐘即稱為滅菌強度是一個PU.

2主要應用

主要為牛奶的一種滅菌法,既可殺死對健康有害的病原菌又可使乳質盡量少發生變化。也就是根據對耐高溫性極強的結核菌熱致死曲線和乳質中最易受熱影響的奶油分離性熱破壞曲線的差異原理,在低溫下長時間或高溫下短時間進行加熱處理的一種方法。其中,在60℃以下加熱30分鐘的方式,作為低溫滅菌的標準,早為世界廣泛採用。利用高溫處理,雖對乳質多少有些影響,但可增強滅菌效果,這種方法稱為高溫滅菌(sterilization),也就是在95℃以上加熱20分鐘。巴氏滅菌法除牛奶之外,也可應用於發酵產品。
巴氏滅菌機

  巴氏滅菌機

通常,市場上出售的袋裝牛奶就是採用巴氏滅菌法生產的。工廠采來鮮牛奶,先進行低溫處理,然後用巴氏消毒法進行滅菌。用這種方法生產的袋裝牛奶通常可以保存較長時間。當然,具體的處理過程和工藝要複雜的多,不過總體原則就是這樣。
需要指出的是,喝新鮮牛奶(指剛剛擠出的牛奶)反而是不安全的,因為它可能包含對我們身體有害的細菌。另一點是,巴氏消毒法也不是萬能的,經過巴氏消毒法處理的牛奶仍然要儲存在較低的溫度下(一般<4℃),否則還是有變質的可能性。因此市場上很多出售袋裝牛奶的方法是很不規範的。
巴氏消毒牛奶是世界上消耗最多的牛奶品種,英國、澳大利亞、美國、加拿大等國家巴氏消毒奶的消耗量都占液態奶80%以上,品種有全脫脂、半脫脂或全脂的。在美國市場上,實際幾乎全是巴氏消毒奶,而且是大包裝(1升、2升、1加侖)的,市民上超市一次就買夠一個星期喝的鮮奶。市場很少有滅菌純牛奶賣,有的小城鎮根本買不到。
巴氏消毒純鮮奶較好地保存了牛奶的營養與天然風味,在所有牛奶品種中是最好的一種。其實,只要巴氏消毒奶在4℃左右的溫度下保存,細菌的繁殖就非常慢,牛奶的營養和風味就可在幾天內保持不變。
巴氏滅菌法解決啤酒變酸的問題。當時,法國釀酒業面臨著一個令人頭疼的問題,那就是啤酒在釀出後會變酸,根本無法飲用。而且這種變酸現象還時常發生。巴斯德受人邀請去研究這個問題。經過長時間的觀察,他發現使啤酒變酸的罪魁禍首是乳酸桿菌。營養豐富的啤酒簡直就是乳酸桿菌生長的天堂。採取簡單的煮沸的方法是可以殺死乳酸桿菌的,但是,這樣一來啤酒也就被煮壞了。巴斯德嘗試使用不同的溫度來殺死乳酸桿菌,而又不會破壞啤酒本身。最後,巴斯德的研究結果是:以50~60℃的溫度加熱啤酒半小時,就可以殺死啤酒里的乳酸桿菌,而不必煮沸。這一方法挽救了法國的釀酒業。

3替代方法

殺菌貯藏技術
在液體介質中利用脈衝放電的生物效應殺菌,殺菌設備一般由供給能量的脈衝放電電源和液體物料直接殺菌的殺菌室兩大部分構成,工作原理:脈衝放電殺菌時,把液態物料作為電介質置於殺菌室兩電極間隙內或連續流過殺菌室的兩電極間隙,當兩電極加上一定強度和頻率的脈衝電場時,在液態物料中產生極強烈的生物效應殺死其中的細菌。
交流電殺菌
一般是指果蔬汁類的液體物料內通過數百赫茲以下的低頻交流電殺死微生物細菌的方法,其中有一種擴展使用方法,利用交流電的熱效應,也稱之為電阻加熱技術,它是利用連續流動的導電液體的電阻熱效應來進行加熱,以達到殺菌目的。
激光殺菌
激光是一種電磁波,也是一種能量流(光子流),利用當它作用在生物體產生的一些特殊生物效應(化學反應、熱效應、電子效應、壓力效應、生物刺激效應)的工作原理殺菌。
磁場殺菌
無論是恆定磁場還是脈衝磁場都能有效地抑制某些微生物和細菌的生長,當達到一定的磁場強度時利用通過抑制食品的自由基活動、影響蛋白質和酶的活性使酶、氨基酸、核酸、蛋白質等生物大分子失去活性,殺死細菌。
個人成就
巴斯德一生進行了多項探索性的研究,取得了重大成果,是19世紀最有成就的科學家之一。他用一生的精力證明了四個科學問題:(1)每一種發酵作用都是由於一種微菌的發展,這位法國化學家發現用加熱的方法可以殺滅那些讓啤酒變苦的惱人的微生物。很快,「巴氏殺菌法」便應用在各種食物和飲料上。(2)每一種傳染病都是一種微菌在生物體內的發展:由於發現並根除了一種侵害蠶卵的細菌,巴斯德拯救了法國的絲綢工業。(3)傳染病的微菌,在特殊的培養之下可以減輕毒力,使他們從病菌變成防病的疫苗。他意識到許多疾病均由微生物引起,於是建立起了細菌理論。(4)曲頸瓶的巧妙發明和細菌試驗證明其不是由腐敗的物體產生,而是細菌將物體腐化,打破了牛頓等人長久以來的觀點。
路易斯·巴斯德被世人稱頌為 「進入科學王國的最完美無缺的人」,他不僅是個理論上的天才,還是個善於解決實際問題的人。他於1843年發表的兩篇論文——「雙晶現象研究」和「結晶形態」,開創了對物質光學性質的研究。1856年至1860年,他提出了以微生物代謝活動為基礎的發酵本質新理論,1857年發表的「關於乳酸發酵的記錄」是微生物學界公認的經典論文。1880年後又成功地研製出雞霍亂疫苗、狂犬病疫苗等多種疫苗,其理論和免疫法引起了醫學實踐的重大變革。此外,巴斯德的工作還成功地挽救了法國處於困境中的釀酒業、養蠶業和畜牧業。
發酵
1854年9月,法國教育部委任巴斯德為里爾工學院院長兼化學系主任,這時的他對酒精工業發生了興趣,而製作酒精的一道重要工序就是發酵。當時里爾一家酒精製造工廠遇到技術問題,請求巴斯德幫助研究發酵過程,巴斯德深入工廠考察,把各種甜菜根汁和發酵中的液體帶回實驗室觀察。經過多次實驗,他發現,發酵液里有一種比酵母菌小得多的球狀小體,它長大后就是酵母菌。
不久,在菌體上長出芽體,芽體長大后脫落,又成為新的球狀小體,在這循環不斷的過程中,甜菜根汁就「發酵」了。巴斯德繼續研究,弄清發酵時所產生的酒精和二氧化碳氣體都是酵母使糖分解得來的。這個過程即使在沒有氧的條件下也能發生,他認為發酵就是酵母的無氧呼吸並控制它們的生活條件,這是釀酒的關鍵環節。
1857年路易斯·巴斯德年發表的「關於乳酸發酵的記錄」是微生物學界公認的經典論文。

相關評論

同義詞:暫無同義詞